化学平衡难点突破：4化学平衡常数及其计算（含解析）.doc

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1、化学平衡常数及其计算【知识精讲】1．化学平衡常数(1)平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度、反应速率无关，但与转化率有关。反应物或生成物中有固体或纯液体时，由于其浓度可看作“1”而不代入平衡常数公式。（2）化学平衡常数是指在一定温度下，某一具体的可逆反应的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数也改变；若化学方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也改变。(3)平衡常数越大，反应向右进行的程度越大。化学平衡常数与转化率紧密相联。定性来讲，K值越大，反应物的转化率越大，反应进行的程度越大；定量来讲，转化率的计算离不开化学平衡常数，可以通过

2、平衡常数表达式求得平衡时物质的物质的量浓度，从而求得转化率。(4)浓度商Q与平衡常数K的关系：①Q＞K，反应向逆反应方向进行；②Q＝K，反应处于平衡状态；③Q＜K，反应向正反应方向进行。2.有关化学反应速率及平衡的计算，如果不能一步得出答案，一般可用“三部曲”(始态、反应、终态)进行求解，但应该注意：（1）参加反应消耗或生成的各物质的浓度比一定等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比，由于始态时，是人为控制的，故不同物质的始态、终态各物质的量的比值不一定等于化学方程式中的化学计量数之比；若反应物始态时各反应物的浓度成计量数比，则各反应物的转化率相等，且终态时，反应物

3、的浓度也成计量数比。（2）始态、反应、终态中的物理量要统一，要么都用物质的量，要么都用物质的量浓度，要么都用气体的体积。（3）计算化学平衡常数时，一定要运用各物质的“平衡浓度”来计算，且勿利用各物质的“物质的量”或“非平衡时的浓度”进行计算。（4）平衡常数的表达式与方程式的书写形式有关，对于同一个反应，当化学方程式中的计量数发生变化时，平衡常数的数值及单位均发生变化，当方程式逆写时，平衡常数是原平衡常数的倒数。【经典例析】例1.(1)在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)其化学平衡常数K和温度T的关系如下表：T/℃

4、70080083010001200K0.60.91.01.72.6①该反应的化学平衡常数表达式为K=　　　　　　。②该反应为　　　　(填“吸热”或“放热”)反应。(2)左图是1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，右图是反应中的CO和NO的浓度随时间变化的示意图。此温度下该反应的平衡常数K=　　　　；温度降低，K　　　　(填“变大”、“变小”或“不变”)。(3)T℃时，在2L密闭容器中使X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。反应过程中X、Y、Z的物质的量变化如左图所示；若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，Y的体积分数与时间的关

5、系如右图所示。该反应的平衡常数表达式为K=　　　　　　　　，在T1时，该反应的平衡常数为K1，在T2时，该反应的平衡常数为K2，则K1　　　　(填“>”、“<”或“=”)K2。解析：(1)根据表中数据可知，温度升高，K增大，平衡正向移动，正反应是吸热反应。(2)　　　　　　CO　+　NO2　　CO2　+　NO起始/mol·L-1：　2200转化/mol·L-1：1.51.51.51.5平衡/mol·L-1：0.50.51.51.5K==9，由左图可知，该反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，K增大。(3)由左图可以确定该反应的化学方程式为3X+Y22Z，根据化学方

6、程式可以写出平衡常数表达式为K=；根据右图可以确定T2>T1，温度升高，Y的体积分数减小，平衡正向移动，K增大，所以K1”、“=”或“<”)KⅡ。③在某压强下，合成甲醇的反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率如右图所示。T1温度下，将

7、6molCO2和12molH2充入2L的密闭容器中，5min后反应达到平衡状态，KA、KB、KC三者之间的大小关系为　　　　　　　　　　。(2)一氧化碳可将金属氧化物还原为金属单质和二氧化碳。四种金属氧化物(Cr2O3、SnO2、PbO2、Cu2O)被一氧化碳还原时，lg与温度(T)的关系如左图。①700℃时，其中最难被还原的金属氧化物是　　　　(填化学式)。②700℃时，一氧化碳还原该金属氧化物的化学方程式中化学计量数为最简整数比，该反应的平衡常数(K)数值等于　　　　　　　。(3)煤炭中的硫主要以黄铁矿形式存在，用氢气脱除黄铁矿中硫的相关反应见下表，其相关反